本申请公开了一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，其特征在于，包括采集舰船指定位置横摇、纵摇和垂向速度信息的舰船摇摆信息采集系统、智能评估当前舰载直升机着舰安全性的安全着舰实时智能评估系统、实时接收着舰安全性评估结果的舰船数据链发射机、实时接收舰船数据链发射机传来的着舰安全性评估结果的直升机数据链接收机以及显示不同颜色的指示灯提示着舰安全性的飞行员智能头盔。辅助飞行员通过智能头盔屏显指示灯颜色，直观、准确、快速地判断当前的着舰安全性，降低视距和气象环境的影响，减少飞行员判断的中间环节，降低操作难度，从而提高舰载直升机着舰安全性和作业效率，尤其提高大风浪中的舰载直升机着舰安全性。机着舰安全性。机着舰安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔
[0001]本申请涉及一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，属于舰载直升机助降
技术介绍
[0002]大风浪中的舰船摇摆环境一直是舰载直升机安全着舰的主要挑战之一。多年来，为了提高大风浪中舰载直升机的着舰安全性，很多舰船上已装备横摇指示灯、部分舰船上已同时装备横摇和垂向速度指示灯，但该类指示灯存在4点不足，难以大幅降低舰载直升机着舰的事故概率，主要如下：
[0003]一、舰载直升机在飞行甲板上方悬停高度一般较大，且受直升机飞行姿态的影响，飞行员视界受限，难以直观、快速地判断指示灯状态，耗时、费力。
[0004]二、大风浪、雾气等气象环境对飞行员的视野影响大，飞行员难以在大风浪中准确判断指示灯状态，易误看。
[0005]三、横摇和垂向速度指示灯给出的飞行平台运动信息较少，不足以支撑飞行员判断着舰安全性。
[0006]根据《舰船通用规范》，舰载直升机安全着舰作业衡准包括飞行平台的横摇、纵摇和垂向速度幅值要求。目前的横摇和垂向速度指示灯仅能提供飞行平台的横摇和垂向速度满足作业衡准的情况，仍缺少纵摇满足作业衡准的情况，不足以支撑飞行员全面评估着舰安全性。
[0007]四、横摇和垂向速度指示灯给出的信息不是着舰安全性的最终结果，需飞行员判断的中间环节多，着舰操作难度大。
[0008]横摇和垂向速度指示灯显示的评估结果是相互独立的，而舰载直升机安全着舰作业衡准要求飞行平台的横摇、纵摇和垂向速度同时满足作业衡准要求，飞行员在获取到横摇和垂向速度指示灯状态后，仍需综合判断二者是否同时满足作业衡准，中间环节多，不够直观，易造成飞行员分神，不利于飞行员抓住稍纵即逝的着舰时机。
[0009]近年来，随着智能头盔技术的日渐成熟，智能头盔在舰载固定翼飞机、舰载直升机导航、武器射击等方面均有成功应用案例，但目前仍未发现智能头盔在舰载直升机助降方面的应用。
技术实现思路
[0010]本申请要解决的技术问题是如何辅助舰载直升机飞行员通过智能头盔屏显，直观、准确、快速地判断大风浪中的舰载直升机着舰安全性。
[0011]为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供了一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，其特征在于，包括采集舰船指定位置横摇、纵摇和垂向速度信息的舰船摇摆信息采集系统、智能评估当前舰载直升机着舰安全性的安全着舰实时智能评估系统、实时接收着舰安全性评估结果的舰船数据链发射机、实时接收舰船数据链发射机传来
的着舰安全性评估结果的直升机数据链接收机以及显示不同颜色的指示灯提示着舰安全性的飞行员智能头盔。
[0012]优选的，所述舰船摇摆信息采集系统包括设于舰船指定位置的惯性导航单元和/或MRU姿态传感器，采集舰船指定位置的横摇、纵摇和垂向速度信息，通过通信连接，实时发送给安全着舰实时智能评估系统。
[0013]优选的，所述安全着舰实时智能评估系统包括飞行平台运动换算模块和安全着舰评估模块，所述飞行平台运动换算模块实时接收舰船摇摆信息采集系统传来的舰船指定位置横摇、纵摇和垂向速度信息，并根据杆臂效应原理，实时换算出飞行平台的横摇、纵摇和垂向速度；所述安全着舰评估模块，实时接收飞行平台运动换算模块传来的飞行平台横摇、纵摇和垂向速度，并与预置的舰载直升机安全着舰作业衡准作比较，实时给出着舰安全性评估结果。
[0014]优选的，根据杆臂效应原理，实时换算出飞行平台的横摇、纵摇和垂向速度，飞行平台的横摇、纵摇和舰船指定位置的横摇、纵摇一致，飞行平台的垂向速度换算公式如下：
[0015][0016]其中，上式以舰船指定位置为坐标原点，xyz轴与船体坐标系平行；为飞行平台着舰点的船体坐标；v
z
为舰船指定位置t时刻监测的垂向速度；γ1,θ1和γ2,θ2分别为舰船指定位置在t和t+Δt时刻的横摇、纵摇值。
[0017]优选的，所述安全着舰评估模块，实时接收飞行平台运动换算模块传来的飞行平台横摇、纵摇和垂向速度，并与预置的舰载直升机安全着舰作业衡准作比较，实时给出着舰安全性评估结果；若飞行平台的任意一项运动超出作业衡准要求，则评估结果为1；若飞行平台的三项运动均小于作业衡准要求，但部分运动已大于作业衡准的预警值，则评估结果为2；若飞行平台的三项运动均小于作业衡准的预警值，则评估结果为3。
[0018]优选的，所述舰船数据链发射机，实时接收安全着舰实时智能评估系统传来的着舰安全性评估结果信息，并以报文形式，实时发送给直升机数据链接收机。
[0019]优选的，所述直升机数据链接收机，实时接收并解算舰船数据链发射机传来的着舰安全性评估结果信息，并控制飞行员智能头盔显示不同颜色的指示灯亮。
[0020]优选的，所述飞行员智能头盔设置有屏显，屏显上根据直升机数据链接收机的指令，显示红、黄、绿三种颜色指示灯中的一种。
[0021]优选的，所述直升机数据链接收机控制飞行员智能头盔显示不同颜色的指示灯亮，若直升机数据链接收机接收到的评估结果为1，则控制红灯亮；若接收到的评估结果为2，则控制黄灯亮；若接收到的评估结果为3，则控制绿灯亮。
[0022]优选的，所述指示灯设于飞行员视野范围内。
[0023]本申请提供的基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，实时获取飞行平台当前的横摇、纵摇和垂向速度，并将三者是否同时满足舰载直升机安全着舰作业衡准的评估结果传递给智能头盔，辅助飞行员通过智能头盔屏显指示灯颜色，直观、准确、快速地判断当前的着舰安全性，降低视距和气象环境的影响，减少飞行员判断的中间环节，降低操作难度，从而提高舰载直升机着舰安全性和作业效率，尤其提高大风浪中的舰载直升机着舰安全性。
附图说明
[0024]图1为实施例中提供的助降智能头盔组成及通信数据图；
[0025]图2为实施例中提供的助降智能头盔工作流程图。
具体实施方式
[0026]为使本申请更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0027]本实施例提供了一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，包括舰船摇摆信息采集系统1、安全着舰实时智能评估系统2、舰船数据链发射机3、直升机数据链接收机4和飞行员智能头盔5。
[0028]舰船摇摆信息采集系统1，采用惯性导航单元101和/或MRU姿态传感器102，可实时采集舰船指定位置(一般为惯性导航单元或MRU姿态传感器安装位置)的横摇、纵摇和垂向速度信息，通过通信连接，实时发送给安全着舰实时智能评估系统2。
[0029]系统组成及通信数据如附图1所示；以安全着舰实时智能评估系统2为核心，构建通信连接，安全着舰实时智能评估系统2换算出当前飞行平台的横摇、纵摇和垂向速度信息，智能评估当前舰载直升机的着舰安全性；具体包括两项子模块，分别为：飞行平台运动换算模块201和安全着舰评估模块202；
[0030]飞行平台运动换算模块201，实时接收舰船摇摆信息采集系统传来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，其特征在于，包括采集舰船指定位置横摇、纵摇和垂向速度信息的舰船摇摆信息采集系统、智能评估当前舰载直升机着舰安全性的安全着舰实时智能评估系统、实时接收着舰安全性评估结果的舰船数据链发射机、实时接收舰船数据链发射机传来的着舰安全性评估结果的直升机数据链接收机以及显示不同颜色的指示灯提示着舰安全性的飞行员智能头盔。2.如权利要求1所述的一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，其特征在于，所述舰船摇摆信息采集系统包括设于舰船指定位置的惯性导航单元和/或MRU姿态传感器，采集舰船指定位置的横摇、纵摇和垂向速度信息，通过通信连接，实时发送给安全着舰实时智能评估系统。3.如权利要求2所述的一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，其特征在于，所述安全着舰实时智能评估系统包括飞行平台运动换算模块和安全着舰评估模块，所述飞行平台运动换算模块实时接收舰船摇摆信息采集系统传来的舰船指定位置横摇、纵摇和垂向速度信息，并根据杆臂效应原理，实时换算出飞行平台的横摇、纵摇和垂向速度；所述安全着舰评估模块，实时接收飞行平台运动换算模块传来的飞行平台横摇、纵摇和垂向速度，并与预置的舰载直升机安全着舰作业衡准作比较，实时给出着舰安全性评估结果。4.如权利要求3所述的一种基于舰船实时运动的舰载直升机助降智能头盔，其特征在于，根据杆臂效应原理，实时换算出飞行平台的横摇、纵摇和垂向速度，飞行平台的横摇、纵摇和舰船指定位置的横摇、纵摇一致，飞行平台的垂向速度换算公式如下：其中，上式以舰船指定位置为坐标原点，xyz轴与船体坐标系平行；为飞行平台着舰点的船体坐标；v
z
为舰船指定位置t时刻监测的垂向速度；γ1,θ1和γ2,θ2分别为舰船指定...
【专利技术属性】
技术研发人员：周华伟，毛献群，黄斌，徐萍，姜文英，布英磊，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：
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